作为车载用二次电源而开发的同步整流降压型DC/DC转换器：与LDO同等的元器件数与安装面积，效率和供给功率

– 继车载与二次电源及其概述之后，请介绍一下BD9S系列的特点。

简单地说就是：高效、小巧、外置元器件少、设计简单。当然也支持车载应用。仅此表述的话，仅仅是司空见惯的老生常谈，因此请允许我进一步说明。

首先来谈一谈外置元器件减少到惊人的程度这一点。通过在IC中内置电压设置电阻、功率晶体管及相位补偿电路，使外置元器件仅需3个即可。所需要的仅为输入电容器、电感、输出电容器。而且，因2.25MHz的高速开关，使输入输出电容器可使用10μF～47μF的小容值小型电容器。
电感也仅1.5μH，非常小巧。谈及“小巧”的特点，IC的封装也非常小，采用了与以往产品相比体积减小约80％的HTSOP-J8封装。

尺寸为6.0mm×4.9mm，最大高度1.0mm。加上外置元器件后的安装面积约为225mm2。例如，15mm×15mm的面积足矣。

– 确实很小巧，如果有什么对比案例，可能会更容易理解。

与以往同等的DC/DC转换器相比，外置元器件从需要15个到仅需3个，从元器件数量如此显著减少这点看就可以很容易理解。安装面积从需要400mm2左右减少至仅需约一半左右。
比起这些，下面这些对比结果更具惊人之处。实际上，LDO即低损耗的线性稳压器仍然作为二次电源被广为使用。

普通的LDO，其外置元器件有2个，即输入输出电容器，标准的安装面积为225mm2左右。我想您已经注意到了，BD9S系列的安装面积几乎与LDO相同。替换LDO时，仅增加一个电感即可，安装面积不变。
另一重要之处是，该尺寸LDO的输出电流充其量仅为1A，这是因为存在发热问题。而BD9S系列的效率更高，因此相同尺寸的可供应达3A的输出电流。

– 那么预期效率有多少呢？

首先，BD9S系列采用同步整流方式的DC/DC转换。我想现在已经无需再说明了，这是在一般情况下可选择的DC/DC转换方式中效率最高的方式。

下面使用图表来说明BD9S系列的实际效率。这是1.5V/3A输出的BD90535EFJ-C相对负载电流的效率，条件分Light Load MODE（轻负载模式）和PWM MODE（PWM恒定模式）、输入电压3.3V和5V不同的条件。

从图中可以直观地看出，该条件下的最大效率在Light Load MODE时为93%左右，PWM MODE时为88%左右，其负载电流均为450mA左右。如果以LDO的效率为例，则在1.5V输出时，5V输入时的效率为30%、3.3V输入时的效率为45%。

– Light Load MODE与PWM MODE在轻负载时的效率差异相当大是吗？

控制方法不同，目的也不同。Light Load MODE在负载电流大幅变动，例如满负载与待机状态时，在整个范围内提供最高效率。但是，也因此，在轻负载时进行间歇开关工作。

– 能否具体介绍一下？

负载变大时，以固定频率的PWM工作；负载减轻时，切换为间歇工作。
不需要太大的负载电流时，时歇时作，进行仅供应所需功率的工作。这在低负载时也能保持高效率，特别是在待机时间长的应用中效果明显。
然而，低负载时，开关频率随机，产生的开关噪声的频率也不固定，在对噪声敏感的应用中，是给S/N带来不利影响的重要原因之一。

– 是不是PWM固定工作的存在就是与此有关？

的确如此。选择PWM固定工作时，即使负载减轻时，也不进行间歇工作，即不休息而以相同的间隔持续工作。因此，轻负载时可以休息却继续工作，因此效率会变差，但产生的开关噪声频率相同，噪声处理比较容易。
换句话说，当应用要求高效率时就采用Light Load MODE，降噪更重要时，哪怕多少要牺牲些效率也采用PWM MODE。

– 这样，我们知道了BD9S系列具有安装面积与LDO几乎相同，元器件数量也仅增加一个电感，而且效率也明显提高，因此可供应更大功率的优点。
可是，据说开关稳压器的设计会很麻烦是吗？

确实以往的开关稳压器，因外置元器件多，常量计算等设计稍微麻烦一些，这是事实。
但是，BD9S系列的元器件仅需3个。而且我们还提供推荐元器件与PCB板布局，因此简单地说只要按照我们的推荐去做即可。真的与LDO相同的感觉即可完成设计，设计非常简单。

– 还有其他关键要点吗？

还需补充一点，就是与车载相关的信息。提到车载，我们已经就车载级产品符合AEC-Q100标准、工作温度、管理体制以及二次电源的有效性进行了相关说明，在此从可靠性的角度进行补充。

设备的可靠性需要综合考虑元器件的故障率和MTBF。简言之，如果元器件的可靠性相同，则元器件数量越少，可靠性越高。前面已经举例说明安装面积、成本、设计的简单程度等，需要补充的是，对于汽车这类非常重视可靠性的应用来说，提高性能的同时减少元器件数量，有助于提高可靠性。

审核编辑：汤梓红